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道路初期雨水界定及弃流装置研究进展

给水排水 2022年第2期48卷 133-142页

作者：侯文硕周国华葛铜岗陈亮郭祺忠天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350 天津大学建筑工程学院天津300350 引滦工程管理局大黑汀水库管理处迁西064309 中国市政工程华北设计研究总院有限公司天津300074 Department of Civil and Environmental Engineering Rutgers University-New BrunswickPiscatawayNJ 08854

道路雨水中污染物来源广泛且复杂,初期雨水污染物浓度较高.后期随着降雨过程的进行,污染物浓度逐渐降低并趋于稳定。弃流初期雨水因有效降低后续雨水资源化利用成本、减少对受纳水体的污染而被广泛采用。其中,初期雨水弃流装置作为一种... 详细信息

道路雨水中污染物来源广泛且复杂,初期雨水污染物浓度较高.后期随着降雨过程的进行,污染物浓度逐渐降低并趋于稳定。弃流初期雨水因有效降低后续雨水资源化利用成本、减少对受纳水体的污染而被广泛采用。其中,初期雨水弃流装置作为一种分流手段,能有效分离初期雨水和后期雨水。目前,弃流装置种类较多,按控制方式可划分为自控型和电控型,按弃流原理又可进一步将自控型划分为容积式、半容积式、旋流式、翻板式、切换式、跳跃井式等,电控型划分为流量式、雨量式、水质型等。介绍了相关研究中道路初期雨水及其弃流量的界定,并围绕着道路初期雨水弃流装置,从弃流原理、结构设计、优缺点及工程应用几方面进行分析评价,以期为道路初期雨水的界定和道路初期雨水弃流装置的选用及设计提供参考依据。

关键词：道路初期雨水界定弃流量初期雨水弃流装置

新型容积-流量型雨水弃流装置设计及效果评估

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中国给水排水 2023年第9期39卷 103-108页

作者：侯文硕周国华葛铜岗陈亮郭祺忠天津大学建筑工程学院天津300350 引滦工程管理局大黑汀水库管理处河北迁西064309 天津生态城市政景观有限公司天津300486 中国市政工程华北设计研究总院有限公司天津300074 罗格斯大学新伯朗士威校区美国

道路雨水在城镇雨水资源化利用中拥有巨大潜力,但是其初期水质较差。作为一种雨水分流手段,初期雨水弃流装置能有效分离初期雨水和后期雨水。在分析已有弃流装置特点的基础上提出了一种新型容积-流量型雨水弃流装置,并开展了针对性设计... 详细信息

道路雨水在城镇雨水资源化利用中拥有巨大潜力,但是其初期水质较差。作为一种雨水分流手段,初期雨水弃流装置能有效分离初期雨水和后期雨水。在分析已有弃流装置特点的基础上提出了一种新型容积-流量型雨水弃流装置,并开展了针对性设计及效果评估。结果表明:弃流装置的弃流过程与降雨过程有关,选定弃流标准为考虑2 mm路面填洼损失量后30 min降雨产生的径流量;在试验条件下,满足弃流标准的弃流管直径与降雨强度呈对数关系;弃流装置对SS的弃流效果最好,而对NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、TP及COD的弃流率相对较低,且装置的弃流效果与相关研究中其他类型弃流装置的效果基本一致。

关键词：初期雨水弃流装置海绵城市城市道路

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建筑屋面雨水有压回补地下水理念与潜力评估

水利学报 2019年第8期50卷 999-1009页

作者：王兆庚郭祺忠练继建陈亮天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300354 罗格斯大学土木与环境工程系新泽西州美国08854

城市雨水回补地下水对增加城市地下水资源、减轻内涝灾害具有重大意义。屋面雨水水质较好,且具有高水头特点,并无需外界提供电能、不占据多余空间,可实现雨水收集、快速净化,形成屋面雨水有压回补地下水模式,增加地下水回补率。该技术... 详细信息

城市雨水回补地下水对增加城市地下水资源、减轻内涝灾害具有重大意义。屋面雨水水质较好,且具有高水头特点,并无需外界提供电能、不占据多余空间,可实现雨水收集、快速净化,形成屋面雨水有压回补地下水模式,增加地下水回补率。该技术理念提出后,尚处于研究阶段,故本文以天津大学新校区为研究区,通过水泵加压回补地下水的现场数据推导出了半经验公式,选取与实地状况基本相符的渗透率等相关参数,对该模式进行相关计算与潜力评估。利用天津市暴雨公式计算了不同降雨重现年及历时的设计雨强,并计算出本模式应用于研究区的不同设计情况下的回补率。计算结果显示,回补率与降雨历时(建筑屋面汇水或滞留时间)呈正相关关系;假设建筑屋面雨水滞留时间为24 h时,25年一遇以内降雨回补率大于90%,50年一遇和100年一遇降雨回补率达85%以上。本文论证了该种模式具有很强的应用价值,对雨水回补地下水技术研究有一定的参考价值。

关键词：屋面雨水有压回补降雨历时滞留时间回补率

一种海绵城市社会效益计算方法:以天津大学北洋园校区为例

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地学前缘 2020年第3期27卷 281-289页

作者：李萌萌郭祺忠练继建陈亮天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 Department of Civil and Environmental Engineering State University of NewJerseyPiscatawayNJ 08854USA 河北工程大学水利水电学院河北邯郸056038

海绵城市的社会效益是指海绵设施建成后对社会的贡献,其远大于海绵城市所产生的直接经济效益。但是,海绵城市的社会效益难以客观计算,这阻碍了人们对海绵城市的深入了解。因此,客观合理计算海绵城市的社会效益不仅可以反映海绵城市建设... 详细信息

海绵城市的社会效益是指海绵设施建成后对社会的贡献,其远大于海绵城市所产生的直接经济效益。但是,海绵城市的社会效益难以客观计算,这阻碍了人们对海绵城市的深入了解。因此,客观合理计算海绵城市的社会效益不仅可以反映海绵城市建设是否合理有效,也可为政策的制定提供参考。为此,本文提出一种将主观评价与客观计算相结合的海绵城市社会效益计算方法,通过对可客观计算的社会效益进行主观评价,利用客观计算的效益值将主观评价分值货币化,以此客观计算其他仅可主观评价的社会效益。文中以天津大学北洋园校区为例计算校区内海绵设施的社会效益,结果显示:该校区雨水花园、下凹式绿地和雨水湿地等5种海绵设施的社会效益为1.0~15.5元/(m^2·a),植草沟为2.97元/(m·a)。其中,社会效益最高的是雨水湿地,下凹式绿地社会效益最低。根据天津大学北洋园校区各海绵设施建设面积,该校区海绵设施总社会效益约为232.8万元/a。

关键词：海绵城市社会效益主观评价客观计算货币价值

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海绵城市建设地下水补给计算研究进展

地学前缘 2019年第6期26卷 58-65页

作者：康宏志陈亮郭祺忠练继建侯杰天津大学建筑工程学院水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 江西省水利规划设计研究院江西南昌330029

海绵城市建设通过改变流域下垫面条件来蓄滞雨洪,在减少城市雨水地表径流量、缓解城市内涝、补给地下水方面发挥了重要作用。在此过程中,增加流域雨水下渗量、利用雨水回补地下水是海绵城市建设的重要手段,也是雨水资源利用和缓解城市... 详细信息

海绵城市建设通过改变流域下垫面条件来蓄滞雨洪,在减少城市雨水地表径流量、缓解城市内涝、补给地下水方面发挥了重要作用。在此过程中,增加流域雨水下渗量、利用雨水回补地下水是海绵城市建设的重要手段,也是雨水资源利用和缓解城市水资源短缺的重要举措。针对当前海绵城市建设中地下水回补量化的难题,本文对国内外适用于海绵城市建设中地下水补给量的计算方法进行了概述,分别介绍了各方法的基本原理、优缺点及适用情况,旨在为我国海绵城市建设地下水补给的效果评估提供参考。

关键词：海绵城市雨水设施地下水补给雨水径流下渗

海绵城市建设全生命周期效果模拟模型研究进展

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水力发电学报 2017年第11期36卷 82-93页

作者：康宏志郭祺忠练继建陈亮天津大学建筑工程学院水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

海绵城市建设在解决城市水环境、水资源、内涝等问题方面具有重要功效,但由于对海绵城市相关措施缺乏有效的规划、设计、评估和管理工具,导致国内对海绵城市建设效果的认识不尽相同。文章对SWMM、SUSTAIN、MUSIC、MIKE URBAN和Info Work... 详细信息

海绵城市建设在解决城市水环境、水资源、内涝等问题方面具有重要功效,但由于对海绵城市相关措施缺乏有效的规划、设计、评估和管理工具,导致国内对海绵城市建设效果的认识不尽相同。文章对SWMM、SUSTAIN、MUSIC、MIKE URBAN和Info Works等可用于海绵城市建设全生命周期效果模拟模型进行概述,总结各个模型的基本功能、适用情况及其国内外研究进展、实践情况,并概括各模型在我国海绵城市建设全生命周期效果模拟中的适用情况,以为我国海绵城市的建设及其全生命周期效果模拟模型的发展提供参考。

关键词：海绵城市雨洪管理 LID SWMM SUSTAIN

面向开关时序与驱动电压自主协同调控的SiC/Si混合开关驱动电路

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电工技术学报 2024年

作者：肖标郭祺涂春鸣肖凡龙柳国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学)

由SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)与Si绝缘栅双极型晶体管(IGBT)并联组成的SiC/Si混合开关（SiC/Si HyS）因兼具低损耗与低成本优势而备受关注。然而，现有HyS研究主要关注于如何改变内部开关时序这一可调参数来优化其损耗或... 详细信息

由SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)与Si绝缘栅双极型晶体管(IGBT)并联组成的SiC/Si混合开关（SiC/Si HyS）因兼具低损耗与低成本优势而备受关注。然而，现有HyS研究主要关注于如何改变内部开关时序这一可调参数来优化其损耗或者可靠性，调控参数单一且尚未兼顾损耗和可靠性的整体优化，考虑多调控参数的HyS集成驱动电路更是极为缺乏。首先，该文在充分挖掘开关时序、驱动电压等多调控参数对HyS特性影响的基础上，提出一种面向开关时序与驱动电压自主协同调控的HyS驱动电路软硬件架构设计方法，所提驱动电路不仅能为HyS提供由不同开关时序与驱动电压组成的三种开关模式，而且能根据负载电流水平实现开关时序与驱动电压的自主协同调控。其次，搭建了基于所提驱动电路的HyS型单相逆变器，验证了所提驱动电路的有效性。最后，从逆变器效率、驱动电路功率损耗以及成本三个方面分析了所提驱动电路的优势。

关键词： SiC/Si混合开关开关时序驱动电压协同控制驱动电路

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美国城市雨水径流管理概况

给水排水 2014年第S1期40卷 82-87页

作者：张晓昕郭祺忠马洪涛北京市城市规划设计研究院北京100048 美国新泽西州立大学工程学院新泽西08901

随着城市发展和经济水平的提高,人们对于城市汛期排涝安全和城市水环境质量的要求也在逐渐提高。自20世纪50年代以来,美国、欧洲、澳大利亚分别结合自身的特点提出了BMPs、SUDS、WSUD等城市雨水径流管理的技术措施和方法体系,并建立了... 详细信息

随着城市发展和经济水平的提高,人们对于城市汛期排涝安全和城市水环境质量的要求也在逐渐提高。自20世纪50年代以来,美国、欧洲、澳大利亚分别结合自身的特点提出了BMPs、SUDS、WSUD等城市雨水径流管理的技术措施和方法体系,并建立了相关标准、法规。相比之下,我国在城市雨水径流管理的技术、标准和法规等方面还处在起步阶段。通过对美国雨水径流管理法规、标准和技术措施等方面的调研和分析,结合目前我国的现状,提出了国内技术及管理部门可以学习借鉴的建议。

关键词：城市雨水径流管理美国法规标准

基于“规则+优化”的电气化铁路站点实时能量管控策略

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电工技术学报 2024年第11期39卷 3339-3352页

作者：李俊豪涂春鸣王鑫郭祺肖凡国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 长沙410082

构建“网-源-储-车”协同供电架构以实现电气化铁路的实时、可靠、高效能量管控,对推进“双碳”目标的实现具有重要意义。然而,既有规则管控策略主要针对“网-储-车”架构、管控,效果有限;优化管控策略往往关注于经济性等单一指标,可靠... 详细信息

构建“网-源-储-车”协同供电架构以实现电气化铁路的实时、可靠、高效能量管控,对推进“双碳”目标的实现具有重要意义。然而,既有规则管控策略主要针对“网-储-车”架构、管控,效果有限;优化管控策略往往关注于经济性等单一指标,可靠性较低。为此,该文首先补充了适用于“网-源-储-车”架构的规则管控策略,并构建了计及经济性与电压不平衡度的多目标管控优化模型;然后,提出一种基于“规则+优化”的电气化铁路站点实时能量管控策略,采用优化管控为主、规则管控为辅的形式,以实时管控时间阈值为导向,有序切换输出指令,在保证站点能量管控的可靠性与实时性的同时,实现整体运行效果的优化提升;最后,基于刘家沟牵引变电所实测数据对所提策略进行验证,结果表明,该文所提策略在实现新能源就地消纳与再生制动能量高效利用的同时,可改善牵引网电压水平与公共电网电能质量。

关键词：电气化铁路网-源-储-车实时能量管控规则管控优化管控